Turkse onderzoekers maken 'grafeenpapier' als flexibel display

Door een film van grafeen over standaard printerpapier te leggen, wisten onderzoekers van de Bilkent University in Ankara een rudimentair flexibel elektronisch display te maken. De display functioneert door het laten lopen van een stroom door het grafeen.

De stroom zorgt ervoor dat de manier van het absorberen van licht van de grafeenlaag verandert. Oftewel, het zorgt ervoor dat de grafeenlaag zwart of semi-transparant is door intercalatie. Het overgaan van ondoorzichtig naar semi-transparant duurde in de experimenten wel enige tijd, namelijk zo'n vier seconden. Teruggaan naar de ondoorzichtige staat kostte met minder dan een halve seconde een stuk minder tijd.

Om de grafeenlaag aan te brengen op het papier, moesten de onderzoekers het grafeen eerst opdampen op een laag nikkel in een oven. Vervolgens wordt het metaal verwijderd door middel van etsen. Na het verwijderen van het metaalsubstraat blijft een grafeenfilm achter op het water. Daarna wordt het papier in het water met de grafeenfilm gedompeld die vervolgens achterblijft op het papier. Als laatste stap wordt het papier gedroogd bij een temperatuur van 70°C.

Multipixel-display van papier en grafeen. Bron: ACS Photonics

Om een verandering in lichtdoorlatendheid van het grafeen te krijgen, moet het papier aan beide zijden met grafeen zijn bedekt. Het grafeen functioneert als elektrode aan de boven- en onderkant. Om eventueel figuren in het grafeen te maken, moet gezorgd worden voor het weghalen van een strook grafeen, zodat het niet meer met het aanliggende vlak verbonden is. Door verschillende banen aan de boven- en onderkant wel of niet van stroom te voorzien, is het mogelijk pixels individueel aan te sturen.

Een volgende stap die de onderzoekers willen nemen, is het maken van elektronisch papier dat bestaat uit kleine pixels en een geïntegreerd circuit om ze aan te sturen. Wellicht is het mogelijk om batterijen met elektrodes van grafeen op het papieren substraat te krijgen, zegt hoofdonderzoeker Coşkun Kocabaş in Nature Photonics.

Reacties (39)

[Farabi]

wat doet dit ding precies ? begreep niet veel van de tekst.

[letatcest]

Het ding zelf doet nog niet veel meer dan wat je bijvoorbeeld in het plaatje kunt zien. Het gaat niet om superfundamenteel onderzoek, maar het zit er wel tegenaan. Je zou kunnen denken dat dergelijke technieken in de toekomst - als ze veel verfijnder zijn - voor verschillende dingen gebruikt kunnen worden, bijvoorbeeld bewegwijzering of zoiets. Maar misschien zien we het nooit mer terug in deze vorm. Misschien is wel de ontdekking van het semi-transparant worden van een grafeen-film interessant, maar dat kan voor heel andere dingen interessant worden.

Op dit moment lijkt de vergelijking met e-ink het best, maar dat zegt eigenlijk nog niks.

Grafeen wordt al enkele jaren, sinds de ontdekking, als mogelijke vervanging van silicium gezien, maar vooralsnog is het er niet van gekomen om ook op grote industriële schaal heet materiaal te gebruiken.

Grafeen bestaat uit een enkele laag koolstofatomen en heeft een honingraatstructuur. Grafiet, waar bijvoorbeeld potloden van gemaakt zijn, kun je zien als andere vorm van grafeen en is ook een goede geleider (weet je nog vroeger.. overklokken met een potloodstreepje ).

Maar ondanks alle grote beloftes van grafeen, wordt het nog maar mondjesmaat toegepast.

[Verwijderd]

Ik moet overigens denken aan die ramen die je ondoorzichtbaar kunt maken bij bijvoorbeeld vergaderruimtes. Dan is 4 seconden helemaal niet zo lang.

Of automatisch zonwerende autoruiten zodat er geen zon meer in je ogen schijnt e.d.

[Timoo.vanEsch]

LoL
En dan een grapjanus die "per ongeluk" 33 ipv 1,2 volt op je autoruit aansluit. Pats! Ruit ondoorzichtig...

[XiniX88]

Wat meer info hier: http://spectrum.ieee.org/...akes-for-flexible-display . Het inventieve zelf vinden ze dat het is gebaseerd op papier als medium.

In an interview with Nature Photonics, the corresponding author, Coskun Kocabas, says that this system could serve as a framework for turning ordinary printing paper into an optoelectronic display.

Kocabas explained:

We would like to fabricate a display device that can reconfigure the displayed information electronically on a sheet of printing paper. Several technologies based on electrophoretic motion of particles, thermochromic dyes and electrowetting of liquids have been developed to realize electronic paper, or e-paper, which has great potential for consumer electronics. Contrasting with the primary aim of e-paper, these technologies, however, are not compatible with conventional cellulose-based printing papers.

Bron: http://www.nature.com/nph...ull/nphoton.2016.147.html

[Reactie gewijzigd door XiniX88 op 28 juli 2024 10:17]

[sygys]

Grappig eigenlijk. als je 10 jaar geleden naar harry potter keek dacht je echt van yeah sure! een krant met bewegende beelden. Nu is het er al bijna. Zo heb ik de afgelopen 15 jaar wel heel veel "science fiction" films gezien waarbij als je die nu terug ziet je gewoon dagelijkse dingen tegenkomt die helemaal niet vreemd of science fiction meer zijn.

Leuk eigenlijk om dit af en toe eens terug te zien.

[djexplo]

Als met de meeste halfgeleider structuren zoals silicium bestaat zijn de atomen geordend in een rooster. Op het moment dat er een foton op dit rooster "botst" krijgt een elektron en hoger energie (komt hij in een hoger schil), op een gegeven moment valt hij weer terug naar zijn oude energie niveau waarna hij de energie weer kwijt raakt als 1 of meerdere fotonen (dus licht).

Het idee is dat je dit proces kan beïnvloeden door een elektrisch veld aan te brengen (Spanning/Voltage).
In dit geval word er een aantal lagen (multi-layer) grafeen aangebracht op papier waarover een elektrische spanning word aangebracht. Op het moment dat je de spanning varieert over het stukje grafeen veranderd het percentage fotonen wat geabsorbeerd word. Dus kan je het materiaal van bijna absorberend naar half transparant.

Door stukjes grafeen als pixels in en een raster "scan" aan te brengen, kan je deze het zelfde aansturen als een simpel LED display

Waarschijnlijk kan je zelf het proefje doen via "Scotch Tape Method graphene", google maar eens. En dan twee plakbandjes met grafeen op elkaar plakken, waarbij je 1 op 0V en eentje op een aantal Volt aansluit. Met daaronder een backlight b.v. een beeldscherm..

[Reactie gewijzigd door djexplo op 28 juli 2024 10:17]

[equit1986]

dat wil nu dus ook graag weten. Een soort van e-ink? dan denk ik dat de huidige oplossingen toch een betere toekomst tegemoet gaan. Lijkt me een vrij oncoventionele oplossing dit.

[no_way_today]

Een basisvorm van één pixel, via grafeen.

[Aardappel]

Dat vraag ik me ook af, welke toepassing, want e-paper bestaat al. Dat werkt ook goed, dit staat nog in de kinderschoenen.

E-paper is weliswaar voor een groot gedeelte plastic, en dit is echt (printer)papier, maar behoeft nog steeds een specialistisch procedé en elektronica.

[PBloem]

Heeft het ook niet een beetje te maken dat grafeen als het "wonder" materiaal wordt gezien ?

Weer een toepassing voor Grafeen.

[HADES2001]

Volgen mij is dit onderzoek meer geweest voor "Kijk het kan!" dan dat het een werkelijke plek in de maatschappij gaat krijgen.
Houd niet weg van het feit dat we iets doorschijnends nu niet doorschijnend kunnen maken.

[arjankoole]

Volgen mij is dit onderzoek meer geweest voor "Kijk het kan!" dan dat het een werkelijke plek in de maatschappij gaat krijgen.
Houd niet weg van het feit dat we iets doorschijnends nu niet doorschijnend kunnen maken.

Nee, dit is een Proof of concept. Nu gaan andere mensen hier weer nieuwe toepassingen op verzinnen. Dat gaat met vrijwel alle ontwikkelingen zo.

[Verwijderd]

Dat is gebruikelijk voor near-fundamentel onderzoek. Bij de eerste transistor had men ook niet het idee om er smartphones van de te gaan maken.

[Ramazan]

Interessant,

Ik moet wel eerlijk erkennen dat ik nog niet helemaal begrijp hoe dit toegepast kan worden op producten.

Wellicht kan iemand mij hier nog wat extra uitleg over geven wat deze onderzoek kan bijdragen aan het dagelijkse leven gebaseerd op producten / diensten? of iets?

Groetjes,

Ramazan

[Reactie gewijzigd door Ramazan op 28 juli 2024 10:17]

[Verwijderd]

Als iemand nu al een goede toepassing weet gaat hij/zij dat zeker niet op dit forum verkondigen maar gaat hij/zij morgen een bedrijf starten...

[Ramazan]

Ok,

Die overeenkomst zag ik niet echt :-) to be honest. Ik was gewoon benieuwd wat hier nou uit kan ontstaan.

Bedankt voor je reply.

[Verwijderd]

Het mooie van dit soort 'enabling nanotechnologies' is dat je de oplossing pas ziet als je een bijbehorend probleem vindt. Dit proces kan je versnellen door zelf te praten met industrieën waarvan je denkt dat ze op mid-lange termijn van deze technologie kunnen profiteren.

Als er dan inderdaad een probleem blijkt te zijn, kan je samen met die bedrijven een Europese innovatiesubsidie voor samenwerking met de Turkse wetenschappers aanvragen (SME-instrument nanotechnologies). Dan kan het onderzoek gestuurd worden richting een directe toepassing.

Laat het verbinden van nanotechnologie onderzoek aan bedrijven nou net het werk zijn waarmee ik bij Nanonow. dagelijks bezig ben.

[Ramazan]

Hoi Nanonow,

Excuus voor de late reactie. Ik lag er even kort uit. Bedankt voor deze toelichting. Het is fijn om het allemaal wat beter uitgelegd te krijgen.

Leuk dat dit iets waar jij mee bezig bent. Verklaart ook waarom je deze techniek goed begrijpt.

Fijn weekend.

Groetjes,

Ramazan

[Verwijderd]

Is er geen video gemaakt ?

[Aardappel]

met 0,22 fps?

[Verwijderd]

Ik ben gewoon benieuwd hoe het er in het echt uit ziet, dus zou wel een video willen zien. 'Normaal' e-paper voert allemaal driedubbel trucjes uit en knippert als een gek om de verandering door te voeren. Ik ben benieuwd of dit wat beter is.

[no_way_today]

Handig als toepassing voor in bijvoorbeeld diploma's of briefgeld?.

[equit1986]

ff 230 door je briefje van 20 heen jagen

[WienerBlut]

Hehe ja! altijd goed met een frequentie van 50Hz

[ard1998]

5 euro, even een paar nullen eracher hacken

[ThijssjihT]

Dan kan je je briefgeld straks hacken...

[poststamp]

Doei
Smerige derdewereld dictator pijper, een beetje mijn profiel proberen te verzieken heh. Jou dictatortje heeft het het meest mietige, kinderachtig doorzichtige staatsgreepje uit de geschiedenis zelf verzonnen om zijn tegenstanders uit de weg te helpen. Niemand met meer dan 3 hersencellen gelooft die geitenneuker.
Smerige achterbakse rothond, beetje in mijn profiel lopen schelden zieke lafaard.